1、声音与环境复习资料课教案一、课程标准要求1通过观察和实验探究，初步认识声音产生和传播的条件：知道声音是由物体振动产生的，声音传播需要介质，声音在不同介质中传播速度不同。 2了解人听到声音的过程，了解耳朵的构造，知道骨传导。 3了解声音的特性，通过观察和实验，知道声音的响度跟发声体振动的振幅有关，音调跟发声体的振动频率有关，不同发声体发出的声音的音品不同，会区分不同的声音。 4了解现代技术中与声有关的应用。 5了解噪声的来源和危害，知道控制和减弱噪声主要在消声、吸声和隔声三方面采取措施，增强环保意识。 6通过探究“声音的产生”、“声音的传播条件”、“音调与频率的关系”、“响度与振幅的关系”提高学
2、生科学探究的能力，学习研究物理问题的方法。二、知识梳理 1声音的产生与传播 (1)声音的产生一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止声音是由于物体振动产生的，物体只有振动才发声，物体沿直线或曲线的往返运动叫振动“振动停止，发声也停止”不能叙述为“振动停止，声音也停止”，因为振动停止，只是不再发声，而原来发出的声音仍可能继续传播并存在 (2)声音的传播声音的传播需要介质，真空不能传声而声音的传播速度决定于介质的性质，相同的声音在不同的介质中的传播速度不同，而不同的声音在同一种介质中的传播速度却是相同的，声音在空气(15)中的传播速度是340ms一般情况下，声音在液体中传播较快，在固体中传
3、播最快声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉.物理学中把声音的这种传导方式叫骨传导. 2声音的特性 音调、响度和音色同称为声音的三个特征 音调、响度和音色虽都是声音的特征，但三者的含义不同，主要表现在以下两方面： (1)物理意义不同；音调指声音的高低(声音的粗细)；响度指声音的大小(声音的响亮程度)；音色则是物体本身所具有的声音特色，不同物体发出声音，即使音调、响度相同，我们也能通过音色来分辨它们(2)决定的因素不同：音调与频率有关，物体在1s内振动的次数叫频率，频率越大，表示物体振动越快，音调就越高；发声部位越短，音调越高。弦乐器的音调与弦的长短、粗细、松紧有关，弦越长，音调越低、弦越
4、紧，音调越高、弦越细，音调越高。（3）响度与振幅有关，振幅即振动幅度，是物体振动时偏离原来位置的最大距离，振幅越大，响度越大响度还与距离发声体的远近有关，声音是从发声体向四面八方传播的，越靠近发声体，响度越大，越到远处越分散，响度越小。（4）音色是由发声体本身所决定的，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同3回声及其应用(1)回声入耳只能区分时间相隔0.1 s以上的两个声音，如果障碍物与发声体的距离较近，原声与回声的时间间隔不到0.1s，回声就会与原声混在一起，使人们不易察觉例如我们在教室里讲话，教室的墙与讲话者间隔不到17m，回声与原声时间间隔不到0.1 s，回声就会增强原声，使
5、听众感觉到讲话者的声音较大我们在原野上讲话时感到“声音变小”就是这个道理。(2)应用回声的重要应用是测距与定位测量原理：svt，其中t为从发声到听到回声的时间，v声为在不同介质中的传播速度，注意v声在不同介质中是不同的4超声与次声：通常把振动频率高于20000Hz的声音，叫做超声，低于20Hz的声音，叫做次声 5超声的应用； (1)超声导航、定位，测定海底深度，暗礁、冰山距离，鱼群、潜艇的位置。 (2)超声诊断：人体的疾病、金属内部的缺陷 (3)超声碎石、杀菌消毒。 6关于噪声 (1)从不同的角度定义噪声从物理学的角度看，噪声是由发声体无规则振动时发出的声音听起来嘈杂、刺耳，通过示波器观察噪声
6、的波形，可以看到噪声杂乱无章的无规则的波形；从环境保护角度看，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰作用的声音，都属于噪声所以，从环境保护角度看，所有声音都可能成为噪声例如：当有人想睡觉时，其他人唱歌或听音乐，此时的音乐妨碍了他人休息，对想睡觉的人来说，就成了噪声(2)噪声的防护。控制噪声的途径：在声源处减弱噪声、在传播过程中减弱噪声、在人耳处减弱噪声。在耳朵口塞上棉花或戴防噪声耳罩；在家里关上门窗，拉上窗帘；在道路两旁装隔声板，在高架桥两旁装隔音玻璃；窗户装双层玻璃，中间抽成真空；在公路两旁植树造林；在城市空地上植树造林；在产生噪声的机器下垫上泡沫塑料等，减少振
7、动；在摩托车排气管装消声器；在房间里装隔音板，在音乐教室的墙面上装吸音材料，可减少回音干扰；市区禁鸣喇叭。 （3）辩证地看待噪声对任何事物都要用一分为二的观点去看待，噪声一方面会危害人们的身心健康要加以控制，一方面还可以为人类服务，变不利为有利例如：噪声除尘、噪声测温、噪声除草、噪声克敌等，甚至利用噪声消除噪声三、范例精讲例 1 （2006南通市） 如图2-1甲所示，敲响的音叉接触水面能溅起水花，说明声音是由于物体的产生的；如图乙，鱼儿能听见拍手声，说明可以传播声音。 图2-1分析：振动的物体作用在其它物体上，往往引起其它物体的往返运动，实际上是对振动的放大显示；鱼儿听见人拍手声，它的路径是空
8、气水鱼，说明液体能传声。解答: 振动 液体点评：不管题目以什么形式出现，声音都是振动产生的。传播声音的介质都是固体或液体或气体。例 2 （2007镇江市） 下列关于声音的说法中不正确的是（ ）A“震耳欲聋”主要说明声音的音调高B“隔墙有耳”说明固体也能传声C“闻其声而知其人”主要根据音色来判断的D用超声波清洗钟表，说明声具有能量分析：“震耳欲聋”说明声音的响度大，“隔墙有耳”说明声音是从墙传来的，“闻其声而知其人”说明声音的品质不同，用超声波清洗钟表，说明超声波具有破碎能力（有能量）。解答:A点评：本题考查声的传播、声音的三个特征、超声的特性，要求对声学全面的理解，同时要有一定的分析能力。例
9、3 （2007湖北宜昌） 为了使学生在教室上课时免受周围环境噪声干扰，下面的措施中无效的是（）A教室内保持安静，不讲话 B在教室周围植树C每个学生都戴一个防噪声耳罩 D在教室内安装噪声监测装置分析：噪声的防护主要着眼于三个环节：在声源处减弱噪声、在传播过程中减弱噪声、在人耳处减弱噪声。A项是在声源处减弱噪声，B项是在传播过程中减弱噪声，C项是在人耳处减弱噪声，D项是噪声监测设备。解答:D点评：近年来，噪声防护类的考题出现较多，解题是一定要抓住控制噪声的三个环节，同时要排除监测噪声的设备、大气污染的控制等项目。例 4 (2005北京) 已知空气可以传播声音，请设计一个简易实验，证明固体也能够传播
10、声音。请写出实验所需要的器材、实验步骤以及实验分析与结论。要求设计的实验其有可行性，要符合安全原则。( l ）实验器材： ( 2 ）实验步骤： ( 3 ）实验分析与结论： 分析：因为空气能传声，设计实验时要注意排除空气传声，同时要注意用控制变量法。设计的方案很多，要注意可行性，安全性。解答: ( l ）实验器材：钢尺、棉花。( 2 ）实验步骤：先用棉花将两耳塞紧，用手弹拔钢尺，听声音的大小（很弱）；再将钢尺用牙齿咬紧，用同样大的力来弹拔，听声音的大小（很响）。( 3 ）实验分析与结论：固体能够传声。点评：设计实验一定要注意用什么科学方法，还要注意可行：简单、能说明问题。四、能力训练一、选择题1
11、两只昆虫在空中飞行，甲虫的翅膀每秒振动12次，乙虫的翅膀每秒振动400次，其飞行时的声音能被人听到的是( ) A甲虫 B.乙虫 C.都能听到 D.都不能听到2在雷雨天，电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断，这是由于( )A雷一个接一个地打个不停 B双耳效应C.闪电的速度比雷声的速度快 D.声音经过地面、山川和云层多次反射造成的3.通常大礼堂、会议室四周墙壁用特制的带有许多小孔的装饰板来进行装修，这样做是为了( ) A消声 B吸声 C隔声 D反射声4位于安徽舒城县的“万佛岛”上有一座大古钟，来该岛游玩的李林同学在敲响大钟时发现，停止对大钟的撞击后，钟声“余音未止”，其主要原因是( ) A钟声的回音 B
12、大钟还在振动 C.大钟停止振动，空气还在振动 D人的听觉发生“延长”5为了减弱噪声的干扰，下列措施不一定可行的是( )，A.换用大型设备施工 B通过法律途径，让环保部门取缔邻近居民区的歌厅C合理地进行城市规划，植树造林 D进行技术革新，将噪声大的机器换成噪声小的机器6弦乐队在演奏前，演奏员都要调节自己的乐器拧紧或放松琴弦，这样做主要是改变乐器发出声音的 ( ) A响度 B音调 C音色 D传播方向7下面叙述中带点的是对声音的描述，指音调的是 ( ) A听不见，声音高些 B锉锯条的声音尖细刺耳 C你的声音好宏亮 D可以将声音大些吗?二、填空题8.驰名中外的北京天坛的回音壁、三音石、圜丘三处建筑有非
13、常美妙的声音现象，它是我国古代建筑师利用声音的 造成的音响效果9.有经验的养蜂员，根据蜜蜂的“嗡嗡”声，就可以知道它是飞出去采蜜，还是采好了蜜回蜂房这是由于蜜蜂带花蜜飞回时，翅膀振动发出的声音的音调比不带花蜜时 10听到手机发出的声音时，手机中的发声体在_。能判断出与我们通话的人是谁，是因为不同人的声音具有不同的_(填“音调”、“响度”或“音色”)。如图所示，把一手机设置为响铃状态，放进真空罩中，用另一手机拨打罩内的手机号码，罩内手机信号灯闪烁，但我们听不到手机的铃声，可见电磁波_在真空中传播，声音_在真空中传播。(填“能”或“不能”) 11目前，国内、国际航线上已经在大量使用超音速客机，以超
14、过声速的速度运送旅客，则超音速客机每小时飞行的距离至少 km以上(空气中声速以340ms估算)12大型柴油机的排气消声器，使用钻有许多微孔的薄金属板代替吸声材料，汽缸排出的废气流产生的噪声被微孔多次 ，噪声能量绝大部分被消耗了，从而有效地消除了气流噪声13长笛、箫等乐器，包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声图22所示，抬起不同的手指，就会改变空气柱的 ，从而改变 ，图中七个小孔中，A应为 ，C应为(选填“1”“2”“3”“4”“5”“6”“7”七个音符中的某一个音符) 图2214由于声源离开人的左右耳朵的距离不同，这样就造成了双耳听到的声音在时间、强度上有所差异，人耳正是利用这种差异来分辨声音
15、在空间的方位，这种现象被称为 15向远处呼喊时，为了使声音传播远些，可用两手在嘴边做成“喇叭”状或用“土喇叭”，其目的是为了减少声音的 ，使听到的声音的 更大些 图23 16.如图23为外国间谍部门使用的激光窃听系统它主要由红外激光发射器、接收单元、录音机和大容量磁带、耳机等组成，可以不进入房间而在250米的范围对目标进行不被觉察的监听这套系统接收声信号的过程是这样的：室内的交谈会引起窗玻璃的 ；用红外激光照射在目标窗户上，被玻璃反射回来的激光携带了 ，被接收后经电子设备还原为声音。 17.李力同学观察到以下现象： 甲：使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花 乙：吹笛子时，手指按住不同的孔会发
16、出不同的声音 丙：最近楼下有户居民在进行室内装修，有时甚至施工到半夜，李力发现自己作业中的错误增加了 以上现象分别说明了什么问题? 甲： 乙： 丙： 18在一间黑暗的房子里拉上许多细绳，然后放一只蝙蝠蝙蝠为了捕食蚊虫而在房中上下飞翔，然而，一般情况下它却一次也不会碰到细绳，蝙蝠是利用 来导航的若用物体塞住蝙蝠的耳朵，它将 (选填“会”或“不会”)碰到细绳，原因是 . 三、实验探究19根据问题猜测答案，再通过实验对猜测进行检验，确定猜测正确与否是科学探究的关键之一假如有一位同学提出以下一个问题：人们在观测宇宙星空时，可以观察到星球爆炸的痕迹，但却从没有听到爆炸的声音，这是为什么? 请根据以上问题
17、提出两个“合理”的猜想： 猜测(一) ； 猜测(二) 。图2420如图24，用硬纸板做一个圆盘，最外周打一圈距离相等的小孔，第二圈打上许多距离不等的、杂乱无章的小孔把圆盘固定到一个轴上，匀速转动圆盘，同时用一根橡皮管对准最外一圈的小孔吹气，听一听声音有何特点?再对准第二圈小孔吹气，听一听声音有何特点?这说明什么? 21为了探究声的产生条件，有人建议利用以下几个实验现象： 甲：使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花； 乙：放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减弱； 丙：吹笛子时，手指按住不同的孔，便会发出不同的声音； 丁：小纸片在播音的扬声器中跳动 你认为能说明声音产生条
18、件的实验现象是哪一个或哪几个?其他现象虽不能说明声的产生条件，但是分别说明了什么问题?22(1)观察图25，你能得出什么结论； (2)观察图26，你能得出什么结论? (3)如果按照上面两图去设计声音传播的实验，有的同学提出了这样的想法，图25怎么知道鱼是听到拍手的声音被吓跑的，而不是看到拍手的动作被吓跑的；图26叩桌面的声音是通过空气传人人耳?还是通过桌子传入人耳?或者两者都有?针对同学的这些疑问，怎样改进实验，使它更完善? 图25 图26四、计算与简答23物理学史上著名的实验之一是1827年在日内瓦湖进行的第一次测定声音在水中的传播速度。如图2-7所示，实验时两只船相距14000m，在一只船
19、上实验员往水里放一个可以发声的钟，当他敲钟的时候，船上的火药同时发光；在另一只船上，实验员往水里放一个收音器，该实验员看到火药发光后lOs接收到水下的响声(1)求当时声音在水中的传播速度(光的传播时间忽略不计)；(2)实验结果在实际中有什么应用?(写出一个) 图2-724一艘探险船正在海上航行，科学家们都在紧张地工作，他们有的在测量水的深度，有的在测量水的温度一位气象学家将一只氢气球凑近耳朵听了听马上向整个探险队发出紧急报告：“海上风暴即将来临”就在当天夜里，海上发生了强烈的风暴，一只氢气球怎么会预报海上风暴?难道它被施了魔法不成?你能知道为什么吗?请把你的想法说给大家听参考答案： 1.B 2
20、.D 3.B 4.B 5.A 6.B 7.B 8.反射 9.低 10. 振动 音色 能 不能 11 1224 12.反射 13.长短； 音调 ； 1； 3 14.双耳效应 15.散失； 响度 16.振动； 信息 17.声音由振动产生的；音调与频率的关系，噪声影响学习、工作和休息 18.超声 会 接收不到反回的超声信号 19.声音在真空中不能传播；星球爆炸产生的声音是超声或次声 20.发出声音为乐音；发出声音为噪声；乐音的振动有一定的规律；噪声的振动杂乱无章 21.甲、丁；乙说明声音在真空中不能传播； 丙说明音调与发声的频率有关 22.（1）液体传声 （2）固体传声 （3）将一音乐芯片用塑料纸包好放入水中，人能听到声音 ； 甲同学用一耳贴着桌面，将另一耳堵起来，同时乙同学在另一端轻轻敲打桌面，甲同学能清楚地听到声音，如果耳朵离开桌面一段距离，声音明显减小。23（1）1400m/s （2）利用声音在水中的传播速度探测海洋的深度、鱼群、礁石、敌方潜艇的位置等。 24发生风暴时会产生次声波，次声波引起气球共鸣，耳朵靠近气球便能听到声音。
